的贫油国式的补给形态，而苏军有铁路可以用，还有超过3000辆的载重卡车。
沃罗诺夫中将在突破日军23师团的时候就打出去了超过1万吨的炮弹，在和朱可夫合流后，苏军的重火力优势就发挥得更明显了。如果不是日军占有着局部的空中支援优势的话，说不定不用10天时间驻守贝尔苏木高地及周边的日军4个师团就会被全部突破。
日军的前沿部队在一般作战任务的时候，往往只会携带0.5个基数的炮弹，这次的诺门坎之战，日军已经算是经过精心准备了，一线部队的炮兵都懈怠了1.5~2个基数的弹药，而且在使用上也不是如日军一贯的那么“节约”，到了10月29日，后勤补给跟不上的日本人只好向海拉尔方向溃退。
不过就在此时，苏军的北线部队终于开始南下――伯力的第4集团军在切列维琴科中将的指挥下不顾道路艰难，补给不力，从伯力强行南下，在一个约60公里宽度的正面上展开，向南线的海拉尔挺近。
日本人对此完全没有思想准备――在他们看来，苏军是只敢沿着西伯利亚大铁路和乌兰巴托铁路前进的怂包，没有大量的炮弹补给根本就不会打仗。而事实上冒进的苏联人也确实没有起到什么很好的作战效果。由于北线的第4集团军――或者说包括哈巴罗夫斯克和沿海边疆区的部队都不是一开始预定主攻方向上的主力部队，因此大多没有配属坦克。在从北面向海拉尔进攻的过程中，苏军往往要付出5倍的伤亡才能前进一步。
可惜的是，苏联人打仗从来都看“战略目标能否实现”，而不是简单的算账。在朱可夫和沃罗诺夫看来，所谓的“阵亡三万”、“伤残五万”只不过是一个统计数据。第4集团军的介入，至少很好的牵制住了日军的退路。
到了11月中旬，日军残余的6个师团被挤压到了一块海拉尔周边的狭长地带上，南北西三面都是茫茫多的苏联人。一度认为自己可以无所顾忌地往北面无险可守的茫茫草原撤退的日军，被补给不畅、不计伤亡的苏军第4集团军挡住了背脊，虽然每次一刀捅过去都能从苏军身上放出几桶血，可是对方就是死死夹住你的刀刃不让你抽身而走。
不过很可惜的是，日军大本营显然是不允许轻易放弃海拉尔这块地区的，因为那将意味着放弃未来对蒙古境内油田区挑起边境纠纷的借口，日本人先后抽调过两三个新组建的乙种师团企图改变战局却于事无补，随着冬天的到来，海拉尔地区陷入了零下30c的严寒，双方的补给也变得更加困难。1月份的时候，随着守卫呼伦贝尔地区的日军在苏军10倍伤亡的猛攻下沦陷后，海拉尔的日军陷入了四面楚歌的包围圈。
这场打着蒙古和满洲旗号的战争最后在1940年2月彻底结束，日军在包围圈内共计被苏军全歼了6个师团，毙伤俘20万人，损失坦克、火炮过千，战机200架；而苏军付出了55万人的伤亡和700架作战飞机、800辆轻型坦克和装甲车、2000门火炮的代价，终于占据了呼伦贝尔高原突出部。
苏军由于取得了“战略目标”上的胜利，得以“开疆拓土”，因此也就借着这个“全胜”的名义偃旗息鼓；日本人之前在持续了大半年的远东国战争中已经损失了10余个精锐甲种师团，截止诺门坎－海拉尔战役后，17个38年以前建成的甲种师团除了天蝗的近卫师团仅存以外，其余全部遭到了歼灭，短时间内失去了继续作战的实力。鉴于刺杀斯大林行动的失败，现在的关东军只指望着顶过苏联人的第一波怒火，只要等到苏联人因为内部的混乱而削弱战力，一时的隐忍终究是会过去的。
在各怀鬼胎的各方妥协下1940年2月，这场蒙古和满洲之间的战争，以满洲放弃海拉尔地区而告终，苏联和蒙古一方得到了场面上的胜利，而日本人则以杀伤效率上的优胜在自己内部给自己打气。
用三倍伤亡换取了“战略胜利”的朱可夫、沃罗诺夫和切尔维琴科，用50万苏军伤亡人员的鲜血，染红了一颗崭新的陆军上将的顶子。